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(备战2021)上海市中考物理精选考点专项突破题集 专题15 电路故障分析判断(含解析).docx

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资源描述

1、专题15电路故障分析判断一、串联电路故障分析1(2021虹口区一模)在图4所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0。开关S闭合,电流表的示数为I0,电路正常工作。一段时间后,观察到电流表的示数变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上,则可判断电路中发生了_(选填“断路”或“短路”),若将一个完好的电压表V并联在电阻R1两端,请写出电压表V的示数及对应的故障。_【答案】短路;V示数为0时,R1短路;V示数为2I0R0时,R2短路。【解析】电源电压保持不变,电阻R1=R2=R0,开关S闭合,电流表的示数为I0,则电源电压为U=I0(R1+R2)=2I0R0。电流

2、表示数变大,说明电阻发生短路:R1或R2发生短路。将一个完好的电压表V并联在电阻R1两端,如果R2短路,电源电压直接加在R1两端,电压表示数即是电源电压2I0R0。如果R1短路,则R1两端无电压,电压表的示数为0。2.(2021奉贤区一模)如图4所示,电源电压保持为3伏,电阻R或灯L中仅有一处发生故障。当开关S闭合后可以根据电压表(选填“V1”或“V2”)的示数判断故障情况,若该电压表的示数为3伏,说明故障是。【答案】V1;电阻R短路或灯L断路。【解析】当开关S闭合后,电压表V2的示数为电源电压且不变,所以无法根据“V2”的示数判断故障情况,可以根据电压表 “V1”的示数判断故障情况;电阻R或

3、灯L中仅有一处发生故障,最多有四种情况:R短路或断路;L短路或断路。若电阻R短路或灯L断路,电压表“V1”的示数为3伏,符合题意。若电阻R断路或灯L短路,电压表“V1”的示数为0伏,不符合题意。综合以上分析,说明故障是电阻R短路或灯L断路。3(2021杨浦区一模)在图6所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S,电路正常工作,电压表示数为U0。一段时间后,仅有一个电表示数变小。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。请根据相关信息写出此时两电表示数及相对应的故障。【答案】若电压表示数为2U0,电流表示数为0,则R1断路;若电压表示数为0,电流表示数为2U0

4、/R0,则R1短路。【解析】闭合开关S,电路正常工作,电压表示数为U1=U0,因为电阻R1=R2,所以U2=U0,电源电压为2U0,电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上,最多有四种情况:R1短路或断路;R2短路或断路。一段时间后,仅有一个电表示数变小。若R1发生故障,当R1断路时,电压表串联在电路中,示数变大为电源电压2U0,电流表示数变小为0,符合题意;当R1短路时,电压表被短路,示数变小为0,电流表示数变大为I=2U0/R0,只有一个表的示数变大,符合题意;若R2发生故障,当R2断路时,电路断路,电压表、电流表都无示数,不符合题意;当R2短路时,电压表、电流表示数都变大,不符合题意

5、。综合以上分析,说明故障是电阻R1短路或断路。4(2021长宁区一模)在图5所示的电路中,R1、R2为定值电阻且阻值相等,电源电压为U且不变。闭合开关S后,电路正常工作,电流表示数为I。一段时间后观察到仅有一个电表示数变大。已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上。请写出两电表的示数及其对应的故障。【答案】若电流表示数为2I,电压表示数为0,则R2短路;若电流表示数为0,电压表示数为U,则R2断路。【解析】电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上。最多有四种情况:R1短路或断路;R2短路或断路;一段时间后观察到仅有一个电表示数变大。若R1发生故障,当R1断路时,电路是断路,电压表与

6、电流表示数为0,不符合题意;当R1短路时,电路是只有电阻R2的简单电路,电压表示数为电源电压U,电流表示数为I=U/R2=2U/R0=2I,两个表的示数都变大,不符合题意;若R2发生故障,当R2断路时,电压表串联在电路中,示数变大为电源电压U,电流表无示数,符合题意;当R2短路时,电路是只有电阻R1的简单电路,R2两端无电压,电压表无示数,电流表示数为I=U/R2=2U/R0=2I,电流表示数变大,符合题意。综合以上分析,说明故障是电阻R2短路或断路。5(2021黄浦区一模)在图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,R1、R2的阻值均为R0,若电阻R1或R2中的某一个发生故障,闭合开关S,至少

7、有一个电表指针发生偏转。请根据以上信息,写出闭合开关S后各电表的示数及其对应的故障_。【答案】电压表示数为U0,电流表示数为U0/R0时,R1短路;当电压表示数为0,电流表示数为U0/R0时,R2短路。【解析】由电路图知,闭合开关S时,R、R2串联,电流表测电路电流,电压表测R2两端电压。若电阻R1或R2中的某一个发生故障,最多有四种情况:R1短路或断路;R2短路或断路;闭合开关S后,至少有一个电表指针发生偏转,若R1发生故障,当R1断路时,电路是断路,电压表与电流表指针不会发生偏转,不符合题意;当R1短路时,电路是只有电阻R2的简单电路,电压表示数为电源电压U0,电流表示数为U0/R0,电流

8、表指针会发生偏转,符合题意;若R2发生故障,当R2断路时,电压表串联在电路中,电流表无示数,电压表示数为电源电压U0,两表的示数都不变,不符合题意;当R2短路时,电路是只有电阻R1的简单电路,R2两端无电压,电压表无示数,电流表示数为U0/R0,电流表指针会发生偏转,符合题意。综合以上分析,说明故障是电阻R1短路或R2断短路。6(2021静安区一模)在图4所示的电路中,电源电压为U0,电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中存在一处故障,且故障只发生在电阻R1、R2上。VR2R1SA图4开关S断开时,电压表V的示数可能为。开关S闭合后,若电压表示数为U0,请写出电流表A的示数及相对应的故障。【答

9、案】零(或0)或U0。电流表A的示数为零(或0),电阻R1断路;电流表A的示数为U0 /R0,电阻R2短路。【解析】电源电压为U0,电路中存在一处故障,且故障只发生在电阻R1、R2上,最多有四种情况:R1短路或断路;R2短路或断路。当开关S断开时,R1短路时,电压表、R2、电流表、电源构成通路,电压表示数等于电源电压U0;R1断路时,电压表、R2、电流表、电源构成通路,电压表示数等于电源电压U0;R2短路时,电压表、电流表、电源构成通路,电压表示数等于电源电压U0;R2断路时,电压表和电源不能构成通路,电压表示数等于0;所以,开关S断开时,电压表V的示数可能为0或U0。当开关S闭合时,R1短路

10、时,电压表测量导线两端的电压,电压表示数等于0,不存在这种故障;R1断路时,电压表、R2、电流表、电源构成通路,电压表示数等于电源电压U0,电压表串联在电路中,电流表示数为0,符合题意;R2短路时,R1、电流表、电源构成通路,电压表电源两端的电压,电压表示数等于电源电压U0,电路中只有接在电源上,电路中电流为:IU0/R0,符合题意;R2断路时,电压表和电源不能构成通路,电压表示数等于0,不存在这种故障;所以,当开关S闭合后,若电压表示数为U0,有两种情况:一是电流表示数为0,电阻R1断路;二是电流表A的示数为U0/R0,电阻R2短路。7(2020黄浦二模)在图6所示的电路中,已知电源电压为6

11、伏保持不变。当开关S由断开到闭合,观察到两电表的示数均不变。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息写出两电表的示数及相对应的故障。【答案】若V表示数为6伏,A表示数为0,则R2断路;若V表与A表示数均为0,则R1断路。【解析】若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,最多有四种情况:R1断路;R1短路;R2断路;R2短路;根据当开关S由断开到闭合,观察到两电表的示数均不变,对四种情况逐一进行分析:若R1断路;当开关S由断开到闭合时,两电表的示数均为0,示数不变。所以该故障存在。若R1短路;当开关S由断开到闭合时,电流表的示数变大,电压表的示数不变,所以该故障不

12、存在。若R2断路;当开关S由断开到闭合时,电流表的示数为0不变,电压表的示数为电源电压不变,所以该故障存在。若R2短路;当开关S由断开到闭合时,电流表的示数变大,电压表的示数变小,所以该故障不存在。综合以上分析可知,电路故障为: R2断路或R1断路。若V表示数为6伏,A表示数为0,则R2断路;若V表与A表示数均为0,则R1断路。8(2019上海中考题)在如图3所示的电路中,电源电压为U0,且保持不变。电键S闭合后,电路正常工作。一段时间后,观察到一个电压表的示数变大,再串联一个电流表,观察到电流表的示数为0。若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出电压表的示数及相对应的故障。【答

13、案】如果V1示数为U0,V2示数为0,则R1断路;如果V1示数为0,V2示数为U0,则R2断路。【解析】本题考查电路故障的判断。这是两个电阻串联电路,电流表接入后示数为0,所以电路故障为断路,是其中的一个电阻R1或R2出现断路;断路电阻两端的电压为电源电压U0,没有断路的电阻其两端电压为0。如图3A所示,R1断路时的等效电路为图3A,可以理解电压表V1与R2串联,由于电压表的电阻远远大于R2的电阻,所以电源电压几乎被电压表V1分走,可以认为电压表V1的示数为电源电压,电压表V2的示数(即R2两端的电压)为0。同理,可以分析R2断路时的情况:V1示数为0,V2示数为电源电压U0。综合以上分析可知

14、,电路故障为:R1断路或R2断路。9.(2020上海中考题)在如图4所示的电路中,电源电压为U0保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开关S,只有两个电表的指针发生偏转。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息,写出闭合开关S后电压表V1和电流表A的示数及相对应的故障。_【答案】V1表示数为U0,A表示数为U0/ R0,R2短路;V1表示数为0,A表示数为U0/ R0,R1短路。【解析】根据电路图可知,两电阻串联,电流表A测电路中的电流,电压表V1测量电阻R1两端的电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压;闭合开关S,只有两个电表的指针发生偏转,说明电路是通路,电流

15、表的指针一定偏转,则电路故障为R1或R2短路。若R1短路,则电压表V1示数为0,电流表A表示数为I=U/R2= U0/ R0,若R2短路,则电压表V1示数为U0,电流表A示数为I=U/R1= U0/ R0。综合以上分析可知,电路故障为: R1短路路或R2断短路。10(2021宝山区一模)图5电路中,电源电压为U0保持不变,电阻R1=R2。开关S闭合时,电流表A1的示数为I0。开关S断开后,三个电表中示数变大的电表是表(选填“V”、“A1”、“A2”);若开关S断开时,由于电阻R1、R2中一个出现了故障,使电流表A1的示数变为零,试分析电压表V和电流表A2的示数,判断可能出现的故障。(填写所有可

16、能情况)。【答案】A2;若电压表示数为0,电流表A2的示数为0,则R2断路;若电压表示数为U0,电流表A2的示数为0,则R1断路。【解析】当开关S闭合后,R2和A2被短路,电路为R1的基本电路,电压表测量电源电压,电流表A1测量电路电流。开关S断开时,两电阻串联,电压表测量R1两端电压,电流表都测量电路电流,因为串联电路总电压等于各部分电压之和,所以电压表示数减小,因为开关断开后,电阻增大,电流减小,所以A1示数减小,A2示数原先为0,断开后变大。若开关S断开时,由于电阻R1、R2中一个出现了故障,使电流表A1的示数变为零,若R1短路,电流表A1的示数不为0,不符合题意;若R1断路,两个电流表

17、示数均为0,电压表测电源电压,示数为U0,符合题意;若R2短路,两电流表均有示数,不符合题意;若R2断路,则电路中无电流,三个表示数均为0,符合题意。综合以上分析可知,电路故障为: R1断路或R2断路。11.(2020宝山一模)如图5所示的电路中,电源电压为3伏。闭合开关S,两只灯泡都不发光,若故障只有一个且只发生在两只灯泡上,则:(1)“两只灯泡都不发光”,可以判断的故障是_(选填“短路”或“断路”)。(2)请根据相关信息写出电表的示数及相应的故障_。【答案】(1)断路。(2)若电压表的示数为3伏(或U0),则灯L1断路;若电压表的示数U0,则灯L2断路。【答案】(1)这是一个串联电路,电压

18、表测量灯L1的电压,因为“两只灯泡都不发光”,所以一定是发生断路,可以判断的故障是发生断路,可能是灯L1断路,也可能是灯L2断路。(2)若是灯L2断路,则电压表的示数为0;(3)写出结论:若电压表的示数为3伏(或U0),则灯L1断路;若电压表的示数U0,则灯L2断路。12(2021青浦区一模)在图4所示的电路中,电源电压为U。闭合开关S,灯L发光。一段时间后,电灯熄灭。若已知电路中只发生一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。根据信息回答下列问题:电路中可能发生的故障是_。若电流表的指针指在零刻度上,请写出电压表的示数及对应的故障。_【答案】L断路、L短路、R断路。V示数为U,L断路;V示数为0,

19、R断路。【解析】闭合开关S,灯L发光。一段时间后,电灯熄灭,则故障可能是:灯L自身短路或者灯L断路;电阻R断路;电流表的指针指在零刻度上,说明电路中没有电流通过,故障类型为断路:灯L断路或电阻R断路。若电压表的示数为0,则电阻R开路;若电压表示数为U,则灯L断路。13(2019年黄浦二模)在图3所示的电路中,电源电压保持U0不变。闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,灯熄灭,若电路中只有电阻R或灯L中的一个出现断路故障,请根据相关信息写出电表的示数及相对应的故障。【答案】若电流表示数为0,电压表示数为U0,则灯L断路;若电流表示数为0,电压表示数为0,则电阻R断路。【解析】这是一个串联电路,电

20、路中只有电阻R或灯L中的一个出现断路故障,只有两种情况:若灯L断路时,电流表示数为0,电压表示数为U0;若电阻R断路时,电流表示数为0,电压表示数为0。甲乙丙图2 图3(a)(b)R1SR2A1SV1R1VR2A2SV2图1 图214(2021松江一模)在图5所示电路中,电源电压为U且保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯突然熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R处。为进一步确定故障,现在AB两点间接入一个电压表。开关S由断开到闭合,若电压表指针发生偏转,则故障是;若电压表指针不发生偏转,请写出电压表示数及对应的故障。【答案】L短路;若电压表示数为U,则L断路;若电压表

21、示数为零,则R断路。【解析】如图所示电路为灯L和电阻R的串联电路,电源电压为U且保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后,灯突然熄灭,因电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R处,有三种情况:R断路;L短路或断路。现在AB两点间接入一个电压表。若R断路,则开关S由断开到闭合,电压表指针始终为0,不发生偏转;若灯L断路,则开关S由断开到闭合,电压表示数始终为U,不发生偏转;若灯L短路,则开关S由断开到闭合,电压表示数从U变为0,指针发生偏转;所以:若电压表指针发生偏转,则故障是L短路;若电压表指针不发生偏转,则故障是:L断路或R断路。15(2019年崇明二模)图4所示的电路中,电源电压不变

22、。闭合电键S,电路正常工作。(故障只发生在L或R上)若过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,则故障是;若过了一会儿,灯L熄灭,两个电表的示数同时变小,则故障是。【答案】R断路;L断路。【解析】这是一串联电路,电键S闭合后,电路正常工作,电压表测量电阻R两端的电压,小于电源电压,电流表测量电路中的电流,示数为I=U/(R1+R2)。若灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,而另一个示数不变或变大。进行推理:若灯发生断路,则两个电表的示数都变小(0),不符合题意;若灯发生短路,则两个电表的示数都变大,也不符合题意;结论:灯一定是好的,一定是R断路,电流表的示数变小,电压表的示

23、数变大。(因为R短路时,灯会发光,所以这种情况也不存在);若过了一会儿,灯L熄灭,两个电表的示数同时变小,则故障一定是L断路。16(2021金山区一模)如图10所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值相等。开关S闭合,电路正常工作,电流表A示数为I0,电压表V1的示数为U0。一段时间后,观察到其中有两个电表示数变大。若电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息写出此时电压表V1与电流表A的示数及相对应的故障。【答案】若电压表V1的示数为0,电流表A示数为2I0时,R1短路;若电压表V1的示数为2U0,电流表A示数为2I0时,R2短路;【解析】(1)闭合开关S,电路正

24、常工作,电压表示数为U1=U0,电阻R1=R2,U2=U0,电源电压为2U0,电路中电流为I0=2U0 /(R1+R2)= U/R1= U/R2。(2)电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上,最多有四种情况:R1短路或断路;R2短路或断路。一段时间后,观察到其中有两个电表示数变大。若R1发生断路时,电压表V1串联在电路中,示数变大为电源电压2U0,电流表和V2示数都变小为0,不符合题意;若R1发生短路时,电压表V1被短路,示数变小为0,电流表示数变大为I=2U0/R2=2I0,电压表V2示数变大为电源电压2U0,两个表的示数都变大,符合题意;若R2发生断路时,电压表V2串联在电路中,示数

25、变大为电源电压2U0,电流表和V1示数都变小为0,不符合题意;若R2发生短路时,电压表V2被短路,示数变小为0,电流表示数变大为I=2U0/R2=2I0,电压表V1示数变大为电源电压2U0,两个表的示数都变大,符合题意。所以电路故障为:R1短路或R2短路.17.(2019年浦东新区二模)在如图6所示的电路中,电源电压保持不变,乙电阻的阻值是甲的2倍。电键S闭合后电路正常工作,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,则电源电压为。一段时间后,由于两电阻中有一个出现故障,使至少一个电表的示数变大,请根据相关信息写出两电表的示数及相对应的故障。【答案】3U0;若电压表示数为3U0、电流表示数为0,则

26、甲电阻断路;若电压表示数为0、电流表示数为1.5I0,则甲电阻短路;若电压表示数为3U0、电流表示数为3I0,则乙电阻短路。【解析】这是一串联电路,乙电阻的阻值是甲的2倍,乙电阻两端的电压是甲的2倍,U乙=2U甲=2U0电源电压为U=U甲+U乙=3U0 电流表的示数为I0=3U0 /(R甲+R乙)=3U0 /3R甲=U0/R甲=3U0/1.5R乙=2U0/R乙一段时间后,由于两电阻中有一个出现故障,使至少一个电表的示数变大,有三种情况:甲短路;甲断路;乙短路。若甲电阻断路,则电压表示数为电源电压3U0、电流表示数为0;若甲电阻短路,则电压表示数为0,电流表示数为I=3U0 / R乙=3U0 /

27、2R甲=1.5I0;若乙电阻短路,则电压表示数为3U0,电流表示数为I=3U0 / R甲=3I0。18. (2021普陀区一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有两节新干电池、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器有两种规格(分别标有“10欧 2安”和“20欧 1安”字样)、开关以及导线若干。连接的电路如图13所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中连接。连接后要求:滑片P向左移动,电压表示数变大。_(用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)完成电路连接后,闭合开关发现电压表、电流表示数均为0,为排除故障,小华打算用电压表进行检测。将电压表接在不同元件两端,闭合开关后电压表示数

28、如表一所示,由此可以判断故障为_。【答案】见下图;开关处出现了断路。【解析】由图可知,电压表测量的是待测电阻Rx两端的电压,要求当滑片P向左移动,电压表示数变大,说明滑动变阻器的电压变小,根据串联分压的原理,滑动变阻器应接入左下方满足要求,电路连接如图所示:完成电路连接后,闭合开关发现电压表、电流表示数均为0,一定发生断路,将电压表接在不同元件两端,由表一知,接在滑动变阻器和电流表两端示数都为零,而接在开关两端电压示数为3V,且等于电源电压,由此判断电流表和滑动变阻器连接正常,而电压表此时串联在电路中,所以故障为开关位置发生断路。19.(2021徐汇一模)在图7所示的电路中,R1、R2为定值电

29、阻且阻值相等,电源电压保持不变。闭合开关S后,电路正常工作,电压表示数为U,电流表示数为I。一段时间后电路出现故障,若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。为查找故障,断开开关将电阻R1和R2的位置互换,再闭合开关观察电表示数。请根据信息写出互换前后两电表的示数及其对应的故障。示例:电压表示数从0变为2 U,电流表示数始终为0,则R1断路。(写出示例以外的所有情况)。【答案】电压表示数从2U变为0,电流表示数始终为0,则R2断路;电压表示数从2U变为0,电流表示数始终为2I,则R1短路;电压表示数从0变为2U,电流表示数始终为2I,则R2短路;【解析】闭合开关S,电路正常工作,电压表

30、示数为U2=U,电阻R1=R2,U1=U,电源电压为2U,电流表示数为I=2U/(R1+R2)= U/R1= U/R2。一段时间后电路出现故障,只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上。最多有四种情况:R1短路或断路;R2短路或断路。若R1断路时,电路是断路,电压表与电流表示数为0;将电阻R1和R2的位置互换,电压表示数从0变为2U,电流表示数始终为0;若R1短路时,电压表示数为电源电压2U,电流表示数为2I;将电阻R1和R2的位置互换,电压表示数从2U变为0,电流表示数始终为2I;若R2发生断路时,电压表串联在电路中,示数为电源电压2U,电流表无示数;将电阻R1和R2的位置互换,电压表示数从2

31、U变为0,电流表示数始终为0;若R2短路时,电压表示数为0,电流表示数为2I;将电阻R1和R2的位置互换,电压表示数为2U,电流表示数始终为2I。二、并联电路故障分析20.(2021浦东新区一模)如图4所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值相等。闭合开关S,电路正常工作,此时电流表A1的示数为I,则电流表A的示数为。一段时间后,R1、R2中的一个发生了断路故障,则两电表的示数及相应的故障为:若,则R1断路;若,则R2断路。【答案】2I;电流表A1示数为0、电流表A示数为I;电流表A1示数为I、电流表A示数为I。【解析】由图可知,该电路为并联电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2的

32、阻值相等,根据欧姆定律可知,通过两个电阻的电流是相同的,电流表A1的示数为I,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流为2I;若R1断路,则通过R1的电流为0,则电流表A1示数为0,电流表A测量的是通过R2的电流,由于并联电路互不影响,则电流表A示数为I;若R2断路,则通过R2的电流为0,则电流表A1和电流表A测量的是通过R1的电流,都为I。21(2021闵行区一模)在图9所示的电路中,电源电压恒定不变。请根据实物图,画出电路图。电源电压为3伏,R1的阻值为10欧,闭合开关S,电流表A的示数为0.5安。求通过电阻R1、R2的电流。闭合开关S后,电路正常工作。一段时间后,电流表示数变小且不为0(

33、故障只发生在电阻R1、R2处),则电路中的故障为。现用完好的电阻R3替换电阻,若观察到的现象,则一定是R1断路。【答案】见下图;0.3安;0.2安。R1断路或R2断路;R2;电流表示数变小或不变。【解析】U=U1= U2=3伏 I 1= U1/R1=3伏/10欧=0.3安I 2=II1=0.5安0.3安=0.2安这是并联电路,只能发生断路。闭合开关S后,电路正常工作。一段时间后,电流表示数变小且不为0(故障只发生在电阻R1、R2处),则电路中的故障为R1断路或R2断路。若R2断路,用完好的定值电阻R3替换R2后,由于有电流通过R3和R1,由并联电路的电流特点可知,电流表示数会变大;若R1断路,

34、当R3R2时,用R3替换R2后,由于电阻减小了,由欧姆定律可知,电路中的电流会变大,即电流表示数会变大;若R1断路,当R3R2时,用R3替换R2后,由于电阻增大了,由欧姆定律可知,电路中的电流会变小,即电流表示数会变小;若R1断路,当R3R2时,用R3替换R2后,由于电阻不变,电路中的电流不变,所以电流表示数不变。综上所述,若电流表示数变大,则R1断路或R2断路两种情况都有可能;若电流表示数不变或变小,则只有R1断路这一种可能。22.(2020虹口一模)在图5所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值相等。闭合开关S,电压表的示数为U0,电流表的示数为2I0,电路正常工作。一段时间后

35、,其中一个电表的示数变小。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。现提供一个完好的电流表A1来判断故障,请写出电流表A1接入的位置、示数及对应的故障。_【答案】电流表A1与R1串联时:若电流表A1示数为I0,则R2断路,若电流表A1示数为0,则R1断路。(答案合理均可)【解析】这是一并联电路,只能发生断路,电压表的示数不变,一段时间后,其中一个电表的示数变小,是电流表的示数变小,因为电阻R1、R2中仅有一个出现故障,所以故障有两种情况:R1断路或R2断路。用完好的电流表A1与R1串联时:若电流表A1示数为I0,则R2断路,若电流表A1示数为0,则R1断路。(或用完好的电流表A1与R

36、2串联:若电流表A1示数为I0,则R1断路,若电流表A1示数为0,则R2断路)。23.(2019年宝山、嘉定二模)在图6所示的电路中,电源电压保持不变,电键S闭合后,电流表A1的示数为I0,电流表A2的示数为2I0,电路正常工作。一段时间后,观察到一个电表的示数变小,另一个电表的示数不变。若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,请根据相关信息写出两电表的示数及相对应的故障。_【答案】电流表A1的示数为0,电流表A2的示数为2I0,则R1断路;电流表A1的示数为I0,电流表A2的示数为0,则R2断路。【解析】这是一并联电路,只能发生断路,因为电阻R1、R2中仅有一个出现故障,所以故障有两种情况:R1

37、断路或R2断路。电流表A1与电流表A2分别测量电阻R1、R2中的电流;一段时间后,观察到一个电表的示数变小,另一个电表的示数不变。若电流表A1的示数为0,电流表A2的示数为2I0,则R1断路;若电流表A1的示数为I0,电流表A2的示数为0,则R2断路。24(2019年奉贤二模)如图5所示,电源电压保持不变,电阻R1、R2阻值相等。若电路中各元件均完好,当电键S由断开到闭合时,电压表V的示数为U0,电流表A1的示数I0,则电源电压为_,电流表A2示数为_。若电路中存在故障且故障只发生在电阻R1、R2处,当电键S由断开到闭合时,发现只有一个电表示数发生变化,则故障是,该电表示数变化量为。【答案】U

38、0;2I0。,R2断路;U0。【解析】这是一并联电路,闭合电键S,电压表测量的是电源电压不变,电流表A2示数为干路的电流,电流表A1的示数为通过电阻R1的电流I0,则电源电压为U0,电流表A2示数为I0+I0=2I0。若电路中存在故障且故障只发生在电阻R1、R2处,当电键S由断开到闭合时,发现只有一个电表示数发生变化,一定是电压表的示数变化,变化量为U0;而电流表的示数都不变,则故障是R2断路。25.(2020年普陀一模)在图6所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,电压表V的示数不变,已知故障只发生在电阻R1、R2上。选择一个完好的定值电阻

39、R替换R2,并观察比较两电表替换前、后示数,若_,则可以判断R1一定断路,理由是_。【答案】电流表示数减小或不变;替换后电流表示数减小或不变意味着替换前只有一个电阻断路,若R2断,替换后电流表示数增加(表述合理即可)。【解析】这是一并联电路,一段时间后,电流表A的示数变小,发生断路,R1或R2发生断路。若R2发生断路,则选择一个完好的定值电阻R替换R2时,电流表的示数一定变大。若R1发生断路,选择一个完好的定值电阻R替换R2,电流表示数可能减小、变大或不变(R=R2时)。综合上述分析,可以得出判断R1一定断路的方法是:选择一个完好的定值电阻R替换R2,电流表示数减小或不变。26.(2020静安

40、二模)在图5所示的电路中,电源电压为U,电阻R1、R2的阻值均为R。开关S由断开到闭合,电压表V示数与电流表A或A2示数的比值均未发生变化,若电路的故障只发生在电阻R1、R2中的一处,则电路中各电表的示数及故障为:_。【答案】电压表V的示数为U,电流表A 、A2的示数均为,电阻R1断路。【解析】这是一个并联电路,只能发生断路,最多有两种情况:电阻R1断路或电阻R2断路。因为电压表V示数不变,开关S由断开到闭合,电压表V示数与电流表A的比值未发生变化,即干路中的电流未发生变化,所以只能是电阻R1发生断路。此时电压表的示数为电源电压U,电流表A 、A2的示数均为。27(2020奉贤二模)如图8所示

41、,电源电压为U0保持不变。开关S闭合后,电路正常工作。一段时间后,观察到两只电表示数差值变为2I0。(1)若电阻R1、R2中仅有一个出现故障,则故障发生后电表A1的示数为,电表A2的示数为,电路的故障是。(2)某同学用R3替换发生故障的电阻,闭合开关S后,A2表示数为3I0,则R3阻值为。【答案】(1)0;2I0。(2)R1断路;U0/I0。【解析】这是一个并联电路,电表A1的示数为R1的电流,电表A2的示数为干路的电流。并联电路只能发生断路,最多有两种情况:电阻R1断路或电阻R2断路。(1)开关S闭合后,电路正常工作。一段时间后,观察到两只电表示数差值变为2I0。即通过R2的电流为2I0,说明R2无故障,电路故障为R1发生断路。则故障发生后电表A1的示数为0,电表A2的示数为2I0。(2)用R3替换发生故障的电阻,闭合开关S后,A2表示数为总电流3I0,则通过R3的电流为I3=3I0-2I0=I0 R3= U0/I0。21

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